Flotación por espuma

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PROCESOS DE CONCENTRACION DE MINERALES 
 
FLOTACION POR ESPUMA 
 
 Es un método de concentración basado en la diferencia de propiedades superficiales que 
presentan los distintos componentes de una mena. Entendemos por mena al conjunto formado por 
el/los mineral/es (valioso/s) y ganga (estéril). 
 Este método es uno de los más difundidos y versátil disponible en la industria minera para llevar 
a cabo procesos de concentración que requieren grados de liberación elevados, se aplica para la 
concentración de gran cantidad de minerales (70% de los minerales extraídos). 
 Este método fue patentado en 1908 y tuvo un desarrollo notable a partir de esa fecha. 
 Antes de descubrir este método de concentración, se empleaban métodos gravitacionales, 
como mesas vibratorias y jigs, los que requerían menas de alta ley. De estos tratamientos suelen 
producurse colas con ley más alta que la de minerales de baja ley que se concentran por flotación. 
 Comparando entre un proceso de concentración gravitacional y otro por flotación por espuma, 
puede concluirse: 
 CONCENTRACION GRAVITACIONAL: No se puede aumentar la recuperación por la 
presencia de partículas mixtas. Esto se traduce en la necesidad de moler más fino, pero el 
inconveniente se presenta con la limitación de tamaño para la aplicación del método 
gravitacional. 
 FLOTACION POR ESPUMA: Este método permite trabajar con partículas más finas, esto es 
alto grado de liberación. 
 
 Otra ventaja de la flotación por espuma, es la de ser un método de concentración altamente 
selectivo, no solamente permite separar mineral de sus gangas, sino que permite también separar los 
minerales útiles presentes en una misma mena, por ejemplo separar: Pb-Zn, Pb-Zn-Fe, Pb-Zn-Cu, 
Cu-Mo; estos tienen densidades muy próximas por lo que no se pueden separar por método 
gravitacional, pero si por flotación. 
 Inicialmente este método fue desarrollado para tratar sulfuros (éstos presentan flotabilidad 
natural), extendiéndose su uso progresivamente a gran variedad de minerales (óxidos, óxidos 
hidratados, carbonatos), incluso hasta minerales solubles en agua (ej. separación de cloruro de 
potasio del cloruro de sodio) en solución saturada. 
 
FUNDAMENTOS 
 
 El método de concentración por espuma se basa en la diferencia de las propiedades físico-
químicas que presentan las partículas. Estas diferencias en la mayoría de los casos son demasiado 
pequeñas para ser usadas como base de la separación; por esto se recurre al uso de ciertos reactivos 
químicos, que se denominan reactivos de flotación, cuya función general es remarcar las 
diferencias de las propiedades físico-químicas de los componentes de la mena a tratar. Sin el uso de 
los reactivos la flotación, el método tiene un uso muy limitado (esto ocurrió al principio). 
 Con el agregado de los reactivos de flotación se logra lo siguiente: 
 Algunas partículas tienen preferencia por las burbujas de aire (se adhieren a ellas), y se 
denominan aerofílicas o hidrofóbicas; en la celda de flotación forman burbujas 
mineralizadas, que son burbujas de aire que acarrean partículas de mineral y por su 
menor densidad ascienden a la superficie de la pulpa formando una espuma 
mineralizada. 
 Las partículas que adsorben el agua (o son mojadas) se denominan hidrofílicas o 
aerofóbicas y por su mayor densidad sedimentan en el fondo de la celda. 
 
 Este comportamiento diferencial se logra por la buena elección del reactivo. 
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EQUIPOS 
 
 Los equipos utilizados para flotación por espuma se denominan: CELDAS DE FLOTACION, 
una de ellas es la de tipo Denver sub-A. 
 En las celdas de flotación se busca, fundamentalmente dos cosas: 
 
 Airear la pulpa de la forma lo más completa posible. 
 Asegurar una dispersión homogénea de los sólidos en el fluido (pulpa homogénea) 
 
 Un ejemplo de celda a escala de laboratorio es la Denver sub-A, que se muestra en la Figura 
N°1. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura Nº 1: Vista de planta y corte transversal de celda de flotación tipo Denver sub-A 
 
 Constructivamente, una celda de flotación consta de un tanque, de sección aproximadamente 
cuadrada con ampliación en la parte superior para posibilitar la descarga de espuma. Dentro de ese 
recipiente se coloca el mineral en forma de pulpa hasta un cierto nivel. La agitación se logra por el 
ingreso de aire a través de una turbina (900- 1600 rpm). Esta turbina está colocada dentro de una 
camisa por la que se insufla aire regulado mediante una válvula. 
 El giro de la turbina provoca una depresión en el sistema (turbina-camisa), produciendo una 
succión de aire que lo ogliga a introducirse al seno de la pulpa. Los álabes de la turbina, con ayuda de 
los deflectores, provocan la mezcla interna entre burbujas de aire y de pulpa. 
 El aspecto que toma la pulpa en la celda de flotación en operación se muestra es la Figura Nº 2. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura N° 2: Formación de la espuma mineralizada 
 
 
Eje acoplado a un motor camisa 
Nivel de pulpa 
rotor 
válvula 
aire 
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 3 
 Las fases presentes, en el sistema son las siguientes: 
 
1) Fase líquida: El agua de la pulpa junto con los reactivos disueltos, que forman una sola fase. 
2) Fase gaseosa: Formada por las burbujas de aire ascendentes a través de la pulpa. 
3) Fase sólida: Consideramos mena simple, formada por partículas de mineral y ganga puras. 
 
 Las partículas de mineral, previamente acondicionadas, se van adhiriendo selectivamente a las 
burbujas y ascienden, formando en la superficie del sistema, una capa de espuma mineralizada que se 
va retirando. Esta operación se denomina ESPUMADO (este proceso se realiza con espátulas en 
laboratorio o con paletas mecánicas en la industria). 
 Las partículas que no se adhieren a las burbujas permanecen en suspensión mientras dura la 
agitación y sedimentan inmediatamente después de suspendida la agitación, se denominan HUNDIDO 
O NO FLOTADO. 
 En escala industrial esta operación es continua. 
 La concentración de minerales por flotación por espuma depende de las propiedades 
superficiales y no de sus densidades. 
 
 Ejemplo: Flotación de galena (SPb-SiO2 (cuarzo)) 
 SPb ......= 7,5 gr/cm
3
 
 SiO2 .....= 2,7 gr/cm
3
 
 
 En la celda de flotación las que flotan son las partículas de galena y se hunde el cuarzo. 
 
 Si llamamos: Vb= volumen de burbuja de aire 
 a= densidad del aire= 0,00129 gr/cm
3
 
 Vm= volumen de partículas de mineral adheridas. 
 
 El peso de la burbuja mineralizada será : Vba + Vmm 
 
 Entonces la densidad promedio de una burbuja mineralizada será: 
 
V + V
 V + V
 = 
mb
mmab 

 
 
 Flotará la especie cuya densidad promedio es menor comparada con la densidad de la pulpa. 
 La capacidad portante de una burbuja dependerá de la cantidad de partículas adheridas. 
 El óptimo rango de tamaño de partícula para la flotación es de 250 - 50 . Normalmente el 
tamaño máximo es menor que el correspondiente a 200 M, debido a que es necesario lograr un grado 
de liberación adecuado e incrementar el área superficial de las partículas. 
 El tamaño superior está limitado por la capacidad de las burbujas para formar el agregado 
burbuja-partícula de densidad menor que la densidad de la pulpa, que le permita ascender. 
 Si las partículas son muy gruesas, las burbujas no pueden transportarlas a la superficie de la 
pulpa el mineral flotado y tienden a desprenderse y sedimentar ( por encima de 60 M la fuerza peso 
es mayor quela fuerza de adhesión ). 
 Si bien conviene trabajar con materiales finos, no es conveniente para la flotación la presencia de 
lamas (rango 10-15 ). Estas tienden a recubrir las partículas más grandes, haciendo que todas las 
partículas tiendan a tener las propiedades superficiales de las lamas y aumenta el consumo de reactivo 
que es uno de los costos principales del proceso. 
 Para evitar la formación excesiva de finos, la molienda se realiza en circuito cerrado. Un 
ejemplo es el caso de Mina El Aguilar (Pcia. de Jujuy), donde se procesa una mena que contiene PbS, 
ZnS y Ag, que opera con una carga circulante del orden del 500 % (Figura Nº 3). 
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Figura Nº 3: Circuito de flotación diferencial en Mina El Aguilar, Pcia. de Jujuy. 
 
TERMODINAMICA DEL PROCESO de FLOTACION POR ESPUMA 
 
 Para aumentar el área superficial de una fase condensada (sólido o líquido ), es necesario realizar 
un trabajo para vencer las fuerzas de atracción físicas o químicas entre los átomos, moléculas o iones 
que se encuentran en su superficie. 
 Definimos la tensión superficial,  como "el trabajo reversible requerido para incrementar una 
interfase dada en un valor unitario". 
 Considerando un aumento diferencial de la interfase y un aumento dA en el área, entonces se 
realiza el trabajo reversible Wrev que será: 
 
Wrev =  dA 
 
 La variación de la energía libre de Gibbs por unidad de área a T,P constantes, está dada por: 
 
dG = -T dS + V dP +  i dni +  dA 
 
dG =  dA ( T, P ctes.) 
 
 Entonces:  = ) A /G ( - PT, 
 
 Si tenemos una sustancia pura, por ejemplo hielo y agua líquida en equilibrio, fijada la tempe-
ratura tenemos fijada la presión y viceversa. 
 Para una sustancia pura, agua-vapor de agua: 
 
  = ) A /G ( - T 
 
 Es de uso frecuente medir la tensión superficial del líquido con respecto al aire. Eso da valores 
ligeramente distintos respecto a la fase vapor. 
 
 
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 5 
 Por ejemplo: 
 
 Etanol (líquido-vapor),  = 22,75 erg/cm
2
 
 Etanol (líquido-aire),  = 22,3 erg/cm
2
 
 
 Para nuestros propósitos la diferencia es despreciable. 
 
ANGULO DE CONTACTO 
 
 La flotación por espuma involucra la adhesión de partículas sólidas presentes en una pulpa a las 
burbujas de aire. 
 Al producirse el contacto entre partículas, agua y aire se forma un cierto ángulo de contacto. 
 Estudiamos el caso de tres fases sólido-líquido-gas, en nuestro caso mineral-agua-aire. 
 Suponemos una partícula de mineral con superficie perfectamente plana, sumergida en agua 
adherida a una burbuja de aire, como se muestra en la Figura Nº 4. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura N° 4 : Partícula de superficie plana, sumergida en agua y adherida a una burbuja de aire. 
 
 Las tres superficies a considerar son: 
 
 1) Interfase agua-aire, wa, correspondiente a la superficie de un casquete esférico, de radio R, 
como se muestra en la Figura N° 5. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura N° 5: Representación del ángulo de contacto  para el sistema aire-agua 
 
Awa = 4  R
2
 ( 1 + cos  ) / 2 
 
 Si  = 0, entonces Awa = 4  Rwa
2
 (superf. de una esfera) 
 
 
 
  
 6 
2) Interfase aire-mineral: am 
 
 La Figura N° 6 muestra el área interfasial Aam =  r
2
 / 4 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura Nº 6: Representación del área interfasial aire-mineral y proyección de la misma sobre el plano XY 
 
 3) Interfase agua-mineral : wm 
 
Awm = A - Aam donde A : área del mineral 
 
 Las tres interfases del sistema se ponen en contacto sobre una línea denominada línea interfasial. 
Actúan tendiendo a disminuir el área interfasial. Las tres tienden a disminuir llegando a un estado de 
equilibrio. 
 En la Figura Nº 7 vemos un punto dado de la línea interfasial, donde se representan mediante 
tensiones superficiales las fuerzas actuantes en cada interfase. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura N° 8: Fuerzas interfasiales actuantes en un sistema sólido-líquido-gas 
 
 Cada una tiende a disminuir, agrandando las otras áreas. 
 Se define al ángulo de contacto "" como el " ángulo que forman las tensiones interfasiales " del 
agua con el aire y con el mineral (medido a través de la fase acuosa). 
 Haciendo un balance de fuerzas según dos coordenadas ( son todas tensiones planas ): 
 
 # Equilibro de fuerzas según el eje x 
 
wm + wa cos  - am = 0 
 
 Entonces: cos  = ( am - wm ) / wa 
 
 Si el líquido usado es agua (como ocurre generalmente ). 
 
 
wa 
am wm 
 
Linea interfasial
Proyección del
Area de interfase
R
am 
wa 
wm 
 7 
 wa = 72 erg/cm
2
 ( a temperatura ambiente ) 
 
  depende de la diferencia ( am - wm ), o sea, depende de la naturaleza del mineral. 
 
 Casos que pueden presentarse 
 
 1) am > wm 
 
 Para este tipo de minerales ( am - wm ) > 0 
 
 ==> cos  > 0 
 
 ==>  < 90 
 
 Sabemos que  0 cuando cos   1, entonces cuando 
 
 ( am - wm )  wa, cos   1 y   0 
 
 y en el caso límite,  = 0 (Figura N° 8) 
 
 
Figura N° 8: Tensiones interfasiales cuando el ángulo de contacto  > 0 
 
 Ninguna sustancia ( mineral ) llega a  = 0. Algunas se aproximan a  muy pequeños. 
 Los minerales   0: son minerales con superficies muy fácilmente mojables por el agua, 
ejemplo, arcillas y óxidos hidratados. 
 En general todos los minerales de naturaleza iónica tienen  < 90, entonces es más difícil la 
adhesión de la burbuja de aire. 
 
 2) am = wm ===> am - wm = 0 
 
 cos  = 0 ===>  = 90 
 
 La burbuja es una semiesfera perfecta (Figura N° 9). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 8 
 
Figura N° 9: Angulo de contacto formado por una partícula que presenta igual afinidad por el agua 
que por el aire. 
 
 3) am < wm ===> am - wm < 0 
 
 cos  < 0 ===>  > 90 
 
 La burbuja tiende a extenderse sobre la superficie aire-mineral y disminuye la superficie agua-
mineral. 
 Entonces, a mayor  mayor es la tendencia del mineral a flotar ( adhesión de la partícula al aire ), 
Figura N° 10. 
 
 
 
Figura N° 10: Angulo de contacto para sólidos hidrófobos. 
 
 Caso límite: 
 am - wm  -wa 
 
 cos   -1 ===>   180 
 
 Si se alcanza el valor límite  = 180, entonces es imposible el contacto de la superficie con el 
agua. No hay ningún sólido real de   180. 
 Las sustancias que presentan  mayores son las parafinas,  del orden de 105-110. 
 
 
AGENTES DE FLOTACION O REACTIVOS DE FLOTACION 
 
 Son aquellas sustancias que se agregan a la pulpa de la mena a tratar, para hacer posible la 
separación de sus componentes por flotación por espuma. 
 Los minerales que no necesitan reactivos de flotación para ser concentrados se dice que 
presentan flotabilidad natural, siendo ésta una propiedad que presentan algunos sólidos para flotar por 
sí solos, los cuales tienen una estructura molecular (no iónica); ejemplos de estos son el Naftaleno, 
Antraceno, son sólidos hidrocarbonados que prácticamente no son mojados por el agua. A las 
sustancias que presentan alta flotabilidad las denominamos parafínicas. 
 Uno de los minerales más comunes que presenta flotabilidad natural es el AZUFRE, y diversas 
clases de carbones minerales. 
 
 En cambio minerales como ser : S
=
, CO3
=
 , SiO3
=
 iónicos, óxidos, no presentan flotabilidad 
natural (son mojados por el agua). 
 
 
 
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ENZO CORTE
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 9 
 
 
 
 
 
Clasificación 
 
 
n Flotació
de
Reactivos

















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

























Espumantes 3. 
 
esDispersant 
 
iones de esEliminador 
 
Depresores 
 
sActivadore 
 ales superfici Modif.
 
pH de sReguladore 
 ores. Modificad2. 
promotores o Colectores 1. 
 
 
 
 
1.- Colectores o Promotores 
 
 Son sustancias que al ser añadidas en concentraciones muy pequeñas son adsorbidas sobre la 
superficie del mineral, incrementando la flotabilidad del mismo. 
 
 El incremento en la flotabilidad se debe a que el colector aumenta el ángulo de contacto  de la 
especie mineral que se desea flotar. 
 
Caracteristicas: 
 
a) Debe tener tendencia a adsorberse en la superficie del mineral. Para esto la molécula deberá tener un 
grupo polar, pues deberá ionizarse para ser atraída por los iónes de signo contrario de la superficie del 
mineral 
 
b) Debe conferirle carácter parafínico a la superficie del mineral. Para esto la molécula de colector 
debe tener una cadena hidrocarbonada. 
 
c) Debe ser soluble en agua. 
 
 Molécula: R - X 
 
 R: cadena hidrocarbonada, ej.: cadena X: grupo polar ionizable, ej.: ácido orgánico 
 
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 parafínica tipo CH3-(CH2)n SH-, -NH2, -SO3H 
 
 
Mecanismo De Los Colectores 
 
 Al agregar el reactivo a la pulpa las moléculas del colector son adsorbidas sobre la superficie de 
la partícula a flotar a través de sus grupos polares y las cadenas hidrocarbonadas quedan orientadas 
hacia la fase líquida. La partícula queda rodeada por una capa monomolecular que le confiere 
propiedades parafínicas (Figura N° 11). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura N° 11: Partícula de mineral acondicionada con un colector de estructura molecular R-X. 
 
 El reactivo debe ser selectivo, así se adsorbe solo en el mineral y no en la ganga. Cuando esto no 
ocurre se recurre a los modificadores. 
 
Clasificación de los reactivos colectores de acuerdo a la naturaleza del grupo polar 
 
a) Colectores aniónicos: 
 
 Los más importantes son los ácidos orgánicos o las sales solubles de dichos ácidos, que 
pueden ionizarse en solución acuosa. R-XH 
 
 R-XH + H2O = R-X
-
 + H3O
+
 
 
 R-X
-
 : agente activo de la colección 
 
Dentro de estos los que más se usan son las sales sódicas o potásicas que son más solubles, por 
ejemplo: 
 
 R-XNa = R-X
-
 +Na
+
 
 
 Los ácidos orgánicos se dividen en dos grupos, según el hidrógeno ácido ionizable este unida a 
la molécula del colector a través de un átomo de oxígeno o uno de azufre: 
 
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ENZO CORTE
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















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

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



























































(Aeroflot) 
H--S
S
P
-> 
O-R
O-R
 sTiofosfato 
(Xantatos) 
H--S
C
S
-O-R tosTiocarbona 
 
 
import.) (poco H-S-R sMercaptano 
licos SulfhidrÍ
H--O
O
S
O
-R s Sulfonato
O
S
O
-O-R sulfatosAlquil Acidos 
H--O
C
O
-O-R nicos org Acidos 
sOxidrÍlico 
nicos org Acidos
_
_
_
_
_
_
_
1 
 
b) Colectores catiónicos: 
 
 Los más usados son las aminas y las sales cuaternarias de amonio. Ejemplo: 
 
 * Aminas R-NH2 
 
 En solución acuosa R-NH2 + H2O = R-NH3
+
 + OH
-
 
 
 * Sales de amonio  Sales de amonio sustituidas 
 12 
 O H + XR_
R
|
N
|
R
_R 2
-III
IV
II
I
+
















= X + R_
R
|
N
|
R
_R
-III
IV
II
I
+
















 
 
 Los radicales pueden o no ser iguales. 
 
 En general, los colectores más usados son: 
- Xantatos son los más usados para flotar sulfuros (colector universal, etil xantato de 
potasio o sodio ). La ventaja con respecto al ácido es que las sales son más solubles en 
agua. 
- Acidos carboxílicos saturados con 16 átomos de carbono. 
- Acido oléico no saturado con 18 átomos de carbono. Es el más usado para flotar 
minerales oxidados. 
- De menos importancia son: el ácido esteárico (C18) y palmítico (C16) que son 
saturados. 
- De las aminas la más utilizada es la dodecilamina (C12), que se emplea para la 
flotación de sílice (flotación inversa). 
 
Accion de los Colectores 
 
 Taggart (1) realizó una serie de estudios sobre la flotación de galena con etil xantato de potasio. 
La galena convenientemente molida presentaba una superficie pura pulida con un   0. Taggart 
comprobó que al agregar etil xantato aumenta el ángulo de contacto  (  60), este valor se 
mantiene prácticamente constante con mayores agregados de reactivo. Así determinó la curva de  de 
la galena Vs. concentración de xantato (ppm), que a continuación se muestra en la Figura N° 12. 
 
 
 
 
Figura N° 12: Relación entre el ángulo de contacto  y la conconcentración de etilxantato de potasio, para el 
sistema galena pura-agua 
 
 A partir de una concentración de 10-12 ppm,  tiende a permanecer constante en 60 por lo que 
no tiene sentido seguir aumentando la concentración de xantato. 
 Taggart realizó otras experiencias para analizar la recuperación de galena (porcentaje flotado ) 
 13 
en función de la concentración de colector. Mantuvo todas las condiciones de flotación constantes 
(temperatura, pH de la pulpa, concentración de la pulpa, etc.), variando únicamente la concentración 
del colector y otras experiencias con colectores con cadenas hidrocarbonadas de longitud creciente 
(metil, etil, propil, butil y amil xantato de K). 
 Obtuvo los resultados que se muestran en la Figura N° 13 (ensayos a escala industrial). 
 
 
 
 
Figura N° 13: Recuperación de galena en el flotado, utilizando colectores con cadena hidrocarbonada de 
longitud creciente. 
 
 Se observa en el gráfico que con el amil, butil, propil y etil xantato se logran buenas 
recuperaciones, mientras que con el metil xantato no se llega al 50%, con lo que se concluye que no 
sirve como colector. Esto se debe a que la cadena hidrocarbonada es muy corta y no presenta buenas 
propiedades parafínicas. 
 La eficiencia será mayor (a concentración constante) mientras mas larga sea la cadena 
hidrocarbonada. Pese a esto el etil xantato es el más utilizado por su bajo costo. 
 Si bien se utilizan cantidades pequeñas de colector, el costo del proceso de flotación se debe 
principalmente al costo del colector. 
 A partir de sus experiencias Taggart calculó que el poder cubriente del xantato es de 29 è
2 2 por 
grupo, y determinó que para cubrir toda la superficie de galena con una monocapa se requieren aproxi-
madamente 0,15 lb/Tn de mena. 
 
 Propuso el siguiente mecanismo de adsorción de colector: 
 
 1º) Ionización del colector 
 
 XK _ 3 X- + K+ 
 
2º) El ión formando desplaza cantidades eléctricamente equivalentes de aniones de la superficie 
de las partículas de galena. Representamos la superficie de la galena en la Figura N° 14. 
 
 
 
 
ENZO CORTE
Resaltar
ENZO CORTE
Resaltar
 14 
 
 
 
 
 
 
Figura N° 14: Mecanismo de adsorción de un colector amónico sobre partículas de galena, 
propuesto por Taggart. 
 
 Sobre la superficie de la galena hay aniones divalentes y no solo S
=
, pues la mena previamente 
se somete a molienda en húmedo donde las partículas de galena sufren una importante oxidación 
superficial, así los S
=
 son reemplazados por otros aniones provenientes de la oxidación. 







SO 
SO 
CO 
S 
A
=
3
=
4
=
3
=
= 
 Se comprobó que estas reacciones de oxidación superficial favorecen la flotación de la galena. 
 
2.- Reactivos Modificadores 
 
 Son todos aquellos queno son promotores ni espumantes y deben cumplir funciones de: 
 











esDispersant -4 
 
iones de esEliminador -3 
 
ales superficiores Modificad-2 
 
pH de sReguladore -1 
 RESMODIFICADO 
 
 2.1- Reguladores de pH 
 
 Se agregan con el objeto de llevar la pulpa a un pH determinado, dado que la efectividad de los 
colectores es óptima en cierto rango de pH. 
 Por ejemplo, se efectuaron ensayos de flotación, galena con etil xantato de Potasio, manteniendo 
constantes todas las variables excepto el pH. En la Figura N° 15 se gráfica recuperación vs. pH. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ENZO CORTE
Resaltar
ENZO CORTE
Resaltar
 15 
 
 
 
Figura N° 15 : Recuperación de galena en el flotado en función del pH de la pulpa. 
 
 La flotación de galena opera con alto rendimiento en un rango de pH comprendido entre 7 y 10. 
 A pH > 11 es defectuosa, esto se debe a que en el medio acuoso los [OH]
-
 que compiten con los 
iones X
-
 sobre la superficie del mineral. 
 
 A pH < 7 la recuperación también disminuye, porque los xantatos son atacados en medio ácido. 
 Los reactivos modificadores de pH más utilizados son: 
 
 a) pH alcalino ( ej. flotación de sulfuros ). En este caso se usa cal (bajo costo) agregada bajo la 
forma de Ca(OH)2 ( lechada de cal ); no es fácilmente soluble en la solución, por esto se agrega la cal 
durante la molienda. En los casos en que el calcio actúe como depresor del mineral a flotar se lo 
sustituye por soda Solvay (CO3Na2). 
 
 b) pH ácido, se utiliza ácido sulfúrico ó ácido clorhídrico. 
 
 2.2- Reactivos Modificadores Superficiales 
 
 Son sustancias que pueden cubrir la superficie del mineral a tratar, adsorbiéndose sobre la 
misma y modificando su comportamiento con respecto al colector. En general son compuestos iónicos. 
 
 Se los puede clasificar en: 





Depresores -2 
 
sActivadore -1 
 ales SuperficiresModificado 
 
 Los Activadores son los reactivos que mejoran la adsorción del colector, con esto se mejora la 
flotación. 
 Los Depresores son los reactivos que impiden la adsorción del colector. 
 Ya sea que actúen como activadores o depresores se los clasifica como aniónicos o catiónicos. 
 
 2.2.a.- Modificadores Catiónicos 
 
 Si bien son varios los que cumplen con los requisitos, son pocos los usados. Ejemplo: Ba
++
, 
Ca
++
, Cu
++
, Zn
++
, Ag
+
. 
 
 Un ejemplo de su uso es la flotación de Blenda (SZn), usando etilxantato de potasio como 
colector. La adsorción de colector es insuficiente, entonces es necesario activar la superficie del 
mineral. Ello se logra con SCu, donde el Cu
++
 es el catión activo, que recubre la superficie del mineral 
con una monocapa, por lo tanto, la partícula de mineral se comporta como si fuera de SCu, mejorando 
notablemente la flotabilidad, pues presenta mejor adsorción de Xantato. 
 
Zn + SCu __ Cu + SZn
++
n)(soluci (solido)
++
n)(soluci (solido) ___ 
 
 La partícula de SZn acondicionada con un modificador superficial presenta en su exterior 
característica de SCu, como se presenta en la Figura N°16. 
 
ENZO CORTE
Resaltar
ENZO CORTE
Resaltar
ENZO CORTE
Resaltar
ENZO CORTE
Resaltar
ENZO CORTE
Resaltar
ENZO CORTE
Resaltar
ENZO CORTE
Resaltar
 16 
 
 
Figura N° 16: Partícula de Blenda (SZn) acondicionada superficialmente con SCu, para hacer 
posible su recuperación por flotación por espuma utilizando como colector etilxantato de potasio. 
 
 2.2. b.- Modificadores Aniónicos 
 
 Los más usados son: SO3
=
, CN
-
, SiO3
=
, PO4

, CO3
=
. 
 Un ejemplo de su uso es caso del CN
-
 ( como CNNa o CNK), usado como depresor de pirita 
(S2Fe) y blenda (SZn) en la flotación diferencial de menas complejas de Pb/Zn/Fe/Cu. 
 El CN
-
 forma iónes complejos solubles, que impiden la adsorción del colector. 
 Se debe trabajar a pH alcalino, para evitar la hidrólisis del cianuro: 
 
peligroso muy 
Na(OH) + HCN ><O H + NaCN 2

____
 
 
3.-Espumantes 
 
 Para que el proceso de flotación sea factible, la espuma mineralizada debe permanecer estable. 
Para esto se utilizan agentes de flotación, que disminuyen marcadamente la tensión superficial del 
agua. 
 
 Deben cumplir los siguientes requisitos: 
 
o Bajo costo. 
o Efectivo a bajas concentraciones. 
o No deben poseer propiedades colectoras. 
o La espuma formada debe ser lo suficientemente persistente para no romperse en la 
celda, pero si romperse con un spray de agua. 
 
 Los más usados son compuestos de origen natural, no jabones, ni detergentes. 
 
  OHHC pino) de (aceite Terpinol 1716 (el más usado) 
  OHHCCH Cresol 463 
  OHHC AmÍlico Alcohol 115 
 
MECANISMO DE ESTABILIZACION 
 
 Se trata de evitar la coalescencia de las burbujas, pues disminuye con ello la capacidad portante. 
 Tenemos por ejemplo una espuma formada por "n" burbujas de diámetro "d" como se observa 
en la Figura Nº 17. 
 
 
ENZO CORTE
Resaltar
ENZO CORTE
Resaltar
 17 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
En el estado inicial se tiene:  d n = G
2
1  
 En el estado final  D = G
2
2  
 
 siendo Gi : Energía superficial del sistema 
 
 Si el volumen permanece constante y ocurre la coalescencia: 
n d = D > V = 
6
D 
 = 
6
d n
 = V 3
2
22
2
33
1 

____

 
 Sustituyendo en G2 
n) - n( d = G - G =G >
 
 n d = G
3
2
2
12
3
2
2
2




___
 
 
 Como n > 1, entonces es un proceso espontáneo. Esta tendencia puede disminuirse haciendo 
que __ G  4 disminuya, lo que se logra con el espumante, que disminuye la tensión superficial del 
agua de 72 a  10-15 erg/cm
2.
 
 
 
CINÉTICA DE FLOTACION [4] 
 
 Se puede caracterizar la cinética del fenómeno de flotación, por la variación en el tiempo de la 
cantidad de producto transportado por las espumas. 
 El tipo de ecuación que describe el fenómeno se deduce de: 
o Presunciones basadas en la teoría. 
o Hechos establecidos por el estudio de la mecánica de 
o flotación. 
o Observaciones empíricas. 
 Se analizan las variables que rigen el fenómeno de la flotación y se estudian las variables, que al 
menos parcialmente pueden modificarse, por ejemplo fijación del colector. 
 
MÉTODOS 
 
 Analógico: Parte de un modelo matemático, obtenido de modelos utilizados en Ingeniería 
Química. 
 
 
Figura N° 17: Coalescencia de "n" burbujas de diámetro "d". 
 
 18 
 Empírico o Semiempírico: Empírico: Se traza la curva de recuperación en función del tiempo. 
 Semiempírico: Elige una ecuación diferencial, que la integra entre unos límites convenientes. 
 
 Analítico: Emplea principios de la hidrodinámica, para obtener ecuaciones que den cuenta de la 
probabilidad de encuentro y captura entre las burbujas y partículas de mineral, así como de la 
velocidad de recuperación de los sólidos a partir de la celda. 
 
Flotación Libre 
 
 Se propone una cinética para flotación libre, que tiene lugar cuando las burbujas están 
débilmente cubiertas de partículas de mineral, exceso de aire, partículas de la misma especificación 
(tamaño y propiedades químicas similares). 
) n - n ( K = 
dt
dn
o1

 
 
n)aereaci de tipo del n(funci factor = 
 
 nflotaci de velocidad de constante = K
 
 t = ta pulpa de volumen de unidadpor partÍc. de n” = n
 
 t = ta flotada pulpa de volumen de unidadpor partÍculas de n” = n
1
00

 
)ctica pr la en te(normalmen aire de exceso > 1 = para 
 impedida) n(flotaci defecto en aire > 0 = para 
 
 t = ta flotadas no partÍculas de n” = n) - n( 0
___
___


 
 
En la práctica se usa exceso de aire ══> =1, entonces la cinética puede expresarse como: 
n
n
 = R donde
 
 t K = )
R - 1
1
( 
0
1 log
 
 
Flotación Inhibida 
 
 Cada burbuja que asciende en la pulpa se satura de partículas y alcanza la superficie con una 
carga de partículas, la cual es determinada por la capacidad de las burbujas o por su posibilidadde 
levigación. 
 
 
dt
dn
 solo depende del caudal de aire ( =0 ). Y si el caudal de aire es constante, entonces: 
K = 
dt
dn
0 que es la velocidad de flotación de orden cero, con relación a la concentración de partículas. 
 
 19 
INFLUENCIA DE LA GRANULOMETRIA DEL MINERAL 
 
 Los sistemas burbuja-mineral se mueven en un fluido que desarrolla fuerzas de fricción. Si la 
fuerza de adhesión burbuja-mineral es menor que la fuerza de fricción del mineral con el fluido, 
entonces el sistema burbuja-mineral se desagrega. 
 La fuerza de fricción aumenta con el diámetro de partícula (dp). Las máquinas clásicas trabajan 
con dp>500 m., para dp<10 m la recuperación disminuye rápidamente. 
 La turbulencia tiende a dispersar los agregados, y más fácilmente cuanto mayores sean los dp. La 
aireación violenta tiene un efecto semejante. 
 En resumen, cuanto más fina es la partícula, mayor es la probabilidad de tener un sistema 
resistente a la dispersión. 
 
 
CLASIFICACION DE LAS CELDAS DE FLOTACION 
 
 Industrialmente se clasifican en dos grandes grupos según el método de generación de burbujas: 
 





























directa ninyecci De 
 
as Subairead
 nicas Mec B. 
 
 
Canadiense 
 
ninyecci De 
 
poroso medio De 
 ticas Neum A. 
 nFlotaci de Celdas 
 
 A1. CELDAS NEUMATICAS DE MEDIO POROSO 
 
 El aire se inyecta a través de un medio poroso, ubicado éste como falso fondo en la parte inferior 
de la celda. 
 El aire cumple las funciones de: Agitar el medio y Formar la espuma. 
 Medio poroso: Malla de tejido metálico fino (200-325 M). 
 En la Figura N° 18 se muestran las partes principales de este tipo de celdas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ENZO CORTE
Resaltar
ENZO CORTE
Resaltar
 20 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura N° 18: Representación esquemática de una celda neumática de tipo poroso. 
 
 A2. CELDAS NEUMATICAS DE INYECCION (FORRESTER) 
 
 El aire es inyectado a presión a través de un caño sumergido en la celda de flotación. 
Mediante bafles deflectores se logra la agitación necesaria. 
 
 En la Figura N° 19, se muestran las partes principales de este tipo de celdas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura N° 19: Representación esquemática de una celda neumática de inyección. 
 
 21 
 A3. CELDAS NEUMATICAS CANADIENSES (EN COLUMNA) 
 
 Son celdas que presentan una relación 30-10 
ltransversa nsecci 
altura
 5, utilizan agua de lavado 
para el flotado, y sistemas de generación de burbujas diferentes a los descriptos anteriormente. 
 Al ser este tipo de celda el objetivo del presente trabajo, en la parte II se describen más 
detalladamente. 
 
 B1. CELDAS MECANICAS SUBAIREADAS (ej. Denver sub-A) 
 
 El aire ingresa por la parte inferior de la celda debido a la succión que produce el agitador, el 
cual es accionado por un motor. 
 El movimiento del agitador produce la turbulencia necesaria y el aire succionado, es expulsado 
por fuerza centrífuga en forma de pequeñas burbujas, que forman la espuma. 
 En la Figura N° 20, se muestran las partes principales de este tipo de celdas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura N° 20: Representación esquemática de una celda de flotación tipo Denver sub-A. 
 B2. CELDAS MECANICAS DE INYECCION DIRECTA (ej. Agitair) 
 
 El aire ingresa a presión por el fondo de la celda, a través de una tobera, como se muestra en la 
Figura N° 21. En otros diseños puede ingresar por distintos lugares. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura N° 21: Representación esquemática de una celda de flotación tipo Agitair.